机载机关炮发射动力学建模与仿真

应用多体系统传递矩阵法,建立了刚弹耦合的机载机关炮(简称航炮)发射动力学模型;推导了航炮系统的特征方程;建立了航炮的发射动力学方程;编制了航炮的发射动力学仿真程序,进行了航炮的发射动力学仿真,得到了一系列有用的仿真结果.对航炮的动态设计及系统改进具有一定的指导意义.     

一种改进的TRIAD飞行器姿态确定方法

为了提高飞行器姿态测量精度和简化姿态确定的复杂性,提出了一种基于加权矢量和的TRIAD飞行器姿态确定算法。该算法基于TRIAD姿态确定原理,通过对观测矢量加权求和的方式以获得一个较传感器观测矢量更精确的矢量,并以此矢量作为TRIAD算法的基准矢量,然后运用TRIAD算法进行姿态计算。仿真结果表明,这种算法获得的飞行器姿态精度优于传统的TRIAD算法,与优化的TRIAD算法精度近似,但简化了姿态确定的过程,提高了姿态确定的速度。     

平面柔性并联机器人系统建模与仿真研究

利用运动弹性动力学理论和有限元方法研究了平面柔性并联机器人的动力学建模方法。分析了各运动支链的弹性位移及其耦合关系,提出了柔性并联机器人系统的运动学约束条件和动力学约束条件,综合考虑了构件的分布质量、集中质量、集中转动惯量以及杆件的各种弹性变形的影响,建立了平面柔性并联机器人的动力学模型。以平面3-RRR柔性并联机器人为例,用MATLAB语言编程进行了仿真计算,并用SAMCEF软件的计算结果验证了模型的准确性。仿真结果表明该动力学模型能正确地反映柔性并联机器人的弹性振动特性,杆件的弹性变形对机器人动平台的位置误差和方向误差具有重要影响。     

基于GA优化的质量矩拦截弹模糊滑模姿态控制

质量矩控制是一种全新的飞行控制方法,与广泛应用的空气动力控制相比,可以避免飞行器在超高马赫数飞行时舵面的气动加热问题,而且,可以提高飞行器的机动性、敏捷性和制导控制精度。以所建立的质量矩拦截弹数学模型为基础,通过对模型合理的简化,得到一个耦合的非线性动力学系统,利用滑模控制设计了拦截弹飞行时的姿态控制系统,提出采用模糊逻辑算法抑制系统抖振的同时,把控制系统的多个设计目标转化为不等式约束,采用遗传算法优化控制参数,控制系统性能满足设计要求。仿真结果验证了这种方法的有效性。     

基于系统动力学机制的组合港发展研究

为提升港口的国际竞争力,现代港口在竞争与合作中,建立港口物流供应链的战略合作伙伴关系,形成组合港。剖析组合港的概念及内涵,应用系统动力学理论及仿真方法,分析组合港发展的因果关系、运输需求、能力供给与经济发展的基本反馈关系等,建立组合港发展的系统动力学仿真模型。苏州组合港的实证分析表明,该方法为港口发展决策提供理论依据和指导。     

势论

从从传统文化到现代科学,有关势的论述比比皆是,但却没有“势”的统一的科学定义。笔者在给出势概念的逻辑定义的基础上,论述了造势的基本原理：使系统中的元素差别最大联系最紧。由于这样的元素只能是对称性元素,而对称性元素构成“群”,从而揭示了“造势”必然“成群”的基本规律。在此基础上,探讨了科学找势、管理造势、文学造势、教育造势和创新造势的造势普适性机制。     

滞空状态下超小型旋翼机系统的姿态模型辨识

采用机理分析和系统辨识相结合的方法,以直升机机体和伺服小翼的力矩平衡方程为基础,根据滞空状态的特性,建立含有未知参数的超小型旋翼无人机姿态模型,由飞行数据采用预测误差法(PEM)对上述姿态模型进行了辨识,从而得到了完整的滞空状态下超小型旋翼机系统的姿态模型,最后验证了辨识模型的正确性。     

基于对偶四元数的航姿系统姿态更新算法研究

以微小型捷联航姿参考系统为研究对象,建立基于对偶四元数的导航系统姿态更新解算参数模型。该方法区别于描述刚体纯旋转变换的四元数方法,将载体系与地理系之间坐标转换的旋转与平移过程进行统一、融合,通过建立最小方差目标方程,求解最优的姿态更新矩阵。构建Kalman滤波方程,最终确定载体姿态,航向角实时信息。仿真表明,对偶四元数所建姿态四元数误差的均值与均方差均小于0.002。Kalman滤波器构造符合实际系统要求,在传感器测量精度有限的情况下,可使俯仰角、横滚角、航向角误差分别减小到0.1°,0.1°,0.2°。     

阿托品对心血管系统的作用过程及其模型研究

临床上阿托品药物的使用会影响心血管系统的功能,提出通过心率变异信号的复杂度特征值来表征这种影响,并通过特征值的变化来探究药物的影响过程.10个健康自愿者参加了药物实验,在阿托品注射前后,共采集了每个自愿者6组心电信号,数据总长度为180分钟,从心电信号中提取所有数据的心率变异信号,并计算其非线性复杂度特征指标.根据数据结果,建立了阿托品对心血管系统作用过程的数学模型.通过数值仿真对比表明,该模型在临床上可以用作阿托品对心血管系统作用过程的数学描述.     

微分几何制导律捕获条件分析

基于Frenet坐标系的传统微分几何制导律推导过程较为复杂,工程应用中存在很大的局限性。首先在时域中推导了微分几何制导指令,其次为方便对导弹捕获目标条件的研究,建立了相对速度坐标系。基于此坐标系将弹目相对运动轨迹区域进行了分割,根据分割的不同区域给出导弹捕获目标的充分条件,并对其进行了证明推导。最后仿真结果表明,当弹目相对运动初始信息位于不同的区域时,根据给定的充分条件,导弹能够捕获目标,并且具有较高的制导精度。